JP2005170105A

JP2005170105A - 燃料逆流防止弁

Info

Publication number: JP2005170105A
Application number: JP2003409256A
Authority: JP
Inventors: Hiroharu Yamaguchi; 弘晴山口
Original assignee: Piolax Inc
Current assignee: Piolax Inc
Priority date: 2003-12-08
Filing date: 2003-12-08
Publication date: 2005-06-30

Abstract

【課題】
燃料供給パイプに設けられる燃料逆流防止弁において、部品の寸法精度をそれほど高めなくても、弁体と燃料供給パイプの流出口とのシール性能を良好に維持する。
【解決手段】
燃料タンク内に配設される燃料供給パイプ１の流出口４に対して開閉可能に取付けられて、常時はバネ４０によって閉じる方向に付勢された弁体２０を備えた燃料逆流防止弁１０において、前記弁体２０の回動支点となる支軸３２が前記燃料供給パイプ側に固定されて設けられ、前記弁体には該支軸に対して回動可能に嵌着する凹部２２ａを有するヒンジ部２２が設けられ、前記弁体は前記ヒンジ部によって前記支軸に対して回動可能に取付けられ、前記バネは前記支軸に装着されると共に前記弁体に弾性的に圧接されて、前記弁体を閉じる方向に付勢している。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車の燃料タンク内に配設され、燃料給油管から供給される燃料をタンク内に導入する際に、その流出口を開閉して燃料の逆流による吹き返しを防止する燃料逆流防止弁に関する。

従来、自動車の燃料タンク内部に燃料を給油する際には、車体の側壁に設けられた給油口にガソリンスタンドの給油ノズルを挿入し、このノズルから流出する燃料を、上記給油口と燃料タンクとを連結する燃料給油管を通して、燃料タンクに充填している。燃料タンク内には、上記燃料給油管に連結される燃料供給パイプが配設されており、この燃料供給パイプの流出口には、燃料の逆流による吹き返しを防止するため、逆流防止弁が取付けられている。

このような燃料逆流防止弁としては、例えば図７に示すものが知られている。この燃料逆流防止弁１００は、燃料供給パイプ１０１の流出口１０３に嵌合する円板状の弁体１１０と、燃料供給パイプ１０１に形成された軸支持部１２０と、前記弁体１１０を常時閉じる方向に付勢するバネ１３０とによって構成されている。

軸支持部１２０は、燃料供給パイプ１０１の流出口１０３の周縁に突設され、断面がＣ字形をなしている。弁体１１０には、円周の一箇所から半径方向外方に向けて二つのアーム部１１１、１１１が平行に突設され、このアーム部１１１，１１１には、軸部１１２がそれらを貫通するような形状で一体に形成されている。そして、断面Ｃ字形をなす軸支時部１２０のスリット部分から、弁体１１０の軸部１１２を圧入して弾性的に嵌合させ、弁体１１０を軸部１１２に回動可能に装着している。

また、バネ１３０は、二つのコイル部１３１、１３１と、二つのコイル部１３１、１３１を連結するコ字状部１３２と、上記コイル部分１３１、１３１の端部からＬ字状に伸びる固定部１３１ａ、１３１ａとからなる。そして、二つのコイル部１３１、１３１を軸部１１２の両側にそれぞれ嵌め込み、固定部１３１ａ、１３１ａを流出口１０１の周縁に設けられたバネ押え部１０２、１０２に係止させることにより、コ字状部１３２が弁体１１０を閉じる方向に付勢する。

また、下記特許文献１には、上記のような燃料逆流防止弁を、円筒状の樹脂ケースの開口部に形成し、燃料タンクに連結された燃料供給パイプの流出口に、上記樹脂ケースを差し込むことによって取付けるようにしたものが開示されている。
実用新案登録第２５９５２２２号公報

しかしながら、上記従来の燃料逆流防止弁においては、次のような問題があった。すなわち、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、弁体１１０のシール面１１３と軸部１１２との最短長さをａとし、流出口１０３の弁座１０４と軸支持部１２０の軸受け孔１０５との最短長さをｂとする。この場合、図８（ｃ）に示すように、ａ＝ｂの場合には、弁体１１０のシール面１１３が、流出口１０３の弁座１０４に密接して良好なシール性能が得られる。

しかしながら、ａ＞ｂの場合には、図９（ａ）に示すように、バネ１３０の付勢力Ｃによって弁体１１０が閉じようとしたとき、弁体１１０の先端側のシール面１１３ａが弁座１０４に当接する前に、弁体１１０の基端側のシール面１１３ｂの角部が弁座１０４に当接してしまい、弁体１１０がそれ以上回動できなくなってしまう。その結果、弁体１１０の先端側のシール面１１３ａと弁座１０４との間に隙間ｅが生じて、シール性が低下してしまう。

また、図９（ｂ）に示すように、ａ＞ｂで、かつ、軸部１１２の外径に対し軸受け孔１０５の内径を、流出口１０３に垂直な高さ方向に大きく形成していた場合でも、バネ１３０の固定部１３１ａの反力ｄが、軸部１１２を弁座１０４方向に押し付けるように作用することにより、弁体１１０の基端側のシール面１１３ｂのみ弁座１０４に当接することになり、弁体１１０の先端側のシール面１１３ａと弁座１０４との間に隙間ｅが生じて、シール性能が低下してしまう。

更に、ａ＜ｂの場合には、図９（ｃ）に示すように、弁体１１０の先端側のシール面１１３ａは、弁座１０４に当接できるが、ｂの方がａより長いので、基端側のシール面１１３ｂと弁座１０４との間に隙間ｆが生じて、やはりシール性能が低下してしまう。

このため、従来の燃料逆流防止弁では、弁体１１０のシール面１１３が弁座１０４に全周で当接するためには、正確にａ＝ｂとする必要があり、弁体１１０と燃料供給パイプ１０１の軸支持部１２０との寸法精度を厳しく設定しなければならず、歩留まり低下等の問題があった。

したがって、本発明の目的は、燃料供給パイプに設けられる燃料逆流防止弁において、部品の寸法精度をそれほど高めなくても、弁体と燃料供給パイプの流出口とのシール性能を良好に維持できるようにすることにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１は、燃料供給パイプの流出口に対して開閉可能に取付けられて、常時はバネによって閉じる方向に付勢された弁体を備えた燃料逆流防止弁において、前記弁体の回動支点となる支軸が前記燃料供給パイプ側に固定されて設けられ、前記弁体には該支軸に対して回動可能に嵌着する凹部を有するヒンジ部が設けられ、前記弁体は前記ヒンジ部によって前記支軸に対して回動可能に取付けられ、前記バネは前記支軸に装着されると共に前記弁体に弾性的に圧接されて、前記弁体を閉じる方向に付勢していることを特徴とする燃料逆流防止弁を提供するものである。

上記発明によれば、支軸が燃料供給パイプ側に固定されて設けられ、弁体には該支軸に対して回動可能に嵌着する凹部を有するヒンジ部が設けられ、弁体はこのヒンジ部によって前記支軸に対して回動可能に取付けられているので、バネの反力が支軸にかかっても弁体を浮き上がらせる力としては作用しない。すなわち、図９（ｂ）のような状態が生じたとしても、支軸と弁体とが別体であるため、弁体はバネによる付勢力だけを受け、凹部と支軸との組み付けに必要なクリアランスによって、弁座に密接することができる。その結果、部品の寸法精度をそれほど高めなくても、弁体と燃料供給パイプの流出口とのシール性能を良好に維持できる。

また、従来の燃料逆流防止弁では、前述したように、軸部と軸支持部との寸法精度を厳しく設定し、ガタツキ等を極力少なくして、弁体と燃料供給パイプとのシール性能を確保していたが、上記発明によれば、軸部と支軸部の寸法精度は高く要求されないので、製品の歩留まりを向上させ、成形の際のコストを低減できる。

また、本発明の第２は、前記第１の発明において、前記パイプ及び弁体は、補強材を含有するポリアミド系樹脂で形成されており、前記パイプの補強材はガラス繊維とされ、前記弁体の補強材は珪酸カルシウムとされている燃料逆流防止弁を提供するものである。

上記発明によれば、補強材を含有するポリアミド系樹脂で形成することにより、強度、耐久性、耐熱性に優れており、例えば金属タンク内に配設する場合に、金属タンクを密閉してから、焼付け塗装を行っても耐えられる製品を提供できる。

また、パイプにはガラス繊維を補強材として含有させることにより、高温下においても変形しない十分な強度及び耐熱性を付与することができ、一方、弁体にはガラス繊維よりも方向性が少ない珪酸カルシウムを補強材として含有させることにより、ガラス繊維を含有するよりも高い寸法精度で成形することができ、それによって耐熱性を付与しつつ、弁体と流出口とのシール性能をより向上させることができる。

本発明の燃料逆流防止弁によれば、バネが装着される支軸を燃料供給パイプ側に固定して設けたことにより、支軸にバネの反力が作用しても弁体に影響することがなくなり、部品の寸法精度をそれほど高めなくても、弁体と燃料供給パイプの流出口とのシール性能を良好に維持できる。

以下、図１〜６を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１に示すように、本発明の燃料逆流防止弁１０は、燃料供給パイプ１の流出口４に取付けられている。燃料供給パイプ１は、筒状のパイプ本体２と、パイプ本体２の一方の開口部に形成された流入口３と、他方の開口部に設けられた流出口４とで構成されている。また、パイプ本体２は流出口４側で、くの字状に折れ曲がっている。

更に、パイプ本体２の流入口３側の所定位置には板状のブラケット５が形成され、燃料タンク７の内部の被取付け部材に、クリップ６を介して燃料供給パイプ１をガタツキなく固定させる。そして、流入口３には、弾性樹脂等から形成される環状シール部材３ａが装着されている。図５に示すように、燃料タンク７には、図示しない燃料給油管が接続される連結管９が取付けられており、この連結管９は、その一端９ａを燃料タンク７の外部に配置され、他端９ｂを燃料タンク７内に配置されている。

パイプ本体２は、上記環状シール部材３ａを連結管９の他端９ｂに外挿することにより、連結管９にシールされて取付けられる。また、燃料タンク７内壁に設けられたブラケット７ａに、クリップ６を挿入することにより、固定されるようになっている。パイプ本体２を燃料タンク７に取付けると、上記くの字状に曲がった形状により、その流出口４が燃料タンク７の底部方向に向くようになっている。

このような燃料供給パイプ１の流出口４に、本発明の燃料逆流防止弁１０が取付けられている。その詳細を、図２及び図３を参照して説明する。

パイプ本体２の流出口４の近傍には、燃料逆流防止弁１０の弁体２０を取付けるためのブラケット３０が形成されている。このブラケット３０は、流出口４の周縁から径方向の外側に向かって延出された基部３０ｂと、基部３０ｂから直角に流出口４の流出方向に延出された支持部３０ａとから構成されている。更に、この支持部３０ａに対して直角方向に、二つの支持片３１、３１が平行に突設され、これらの支持片３１、３１に交差するように支軸３２が連結されている。また、ブラケット３０の基部３０ｂには、後述するバネ４０を係止させるためのバネ押え部４ａ、4ａが設けられている。

一方、前記流出口４には段状の凹部をなす弁座４ｂが形成され、燃料逆流防止弁１０の弁体２０は、この弁座４ｂの内径に適合する大きさの円板状をなしている。また、弁体２０の周縁には、二つのアーム部２１、２１が外側に向かって平行に延出され、それらの先端部を連結するように、断面Ｃ字形の円筒部材からなるヒンジ部２２が一体に形成されている。このヒンジ部２２の内部が、前記支軸３２を嵌合させる凹部２２ａをなしている。したがって，支軸３２を、弁体２０のヒンジ部２２のスリット部分から上記凹部２２ａに嵌め込むことにより、弁体２０が支軸３２に回動可能に取付けられている。また、弁体２０には、後述するバネ４０のコ字状部４２の当接位置を規制する円柱状の二つのストッパー２３、２３が形成されている。

バネ４０は、弾性を有する金属線材を曲げ加工して形成されたもので、二つのコイル部４１、４１と、二つのコイル部４１、４１を連結するコ字状部４２と、上記コイル部分４１、４１の端部からＬ字状に伸びる固定部４１ａ、４１ａとからなる。

そして、バネ４０のコイル部４１、４１をそれぞれ支軸３２の両側に嵌め込み、コ字状部４２を弁体２０の上記ストッパー２３、２３の間に圧接させ、固定部４１ａ、４１ａを、流出口４の周縁に設けた前記バネ押え部４ａ、4ａに係止させることにより、弁体２０を流出口４に弾性的に圧接している。

なお、本発明の燃料逆流防止弁１０の材質は、特に限定されないが、金属タンク内に配設される場合には、補強材を含有するポリアミド系樹脂が好ましく使用される。ポリアミド系樹脂としては、例えば６―ナイロン、６−６ナイロン等が好ましく使用される。また、パイプ本体２の補強材としては、補強効果の高いガラス繊維が好ましく使用され、弁体２０の補強材としては、成形精度を維持するため、ガラス繊維よりも方向性が少ない珪酸カルシウムが好ましく使用される。これにより、例えば金属タンク内に配設した後、金属タンク外周を例えば１６０℃程度の温度で焼付け塗装する場合でも、十分な耐熱性を付与することができる。また、弁体２０の真円度公差等を厳しく設定することが可能となり、弁体２０と流出口４とのシール性能を向上させることができる。

次に、この燃料逆流防止弁１０の作用について説明する。
図５に示すように、燃料タンク７の連結管９の一端９ａには、図示しない燃料給油管が接続され、図示しない車体の側壁に設けた給油口から給油ノズルによって燃料が注入されると、燃料は上記給油管を通り、上記連結管９を介して、燃料供給パイプ１の流入口３から流入する。そして、燃料供給パイプ１の流出口４から流出して燃料タンク７に充填される。

弁体２０は、バネ４０によって、常時は流出口４を閉塞するように付勢されているが、燃料供給パイプ１に燃料が流入すると、燃料の圧力によって、バネ４０の付勢力に抗して図５中の想像線２０ａで示すように開き、燃料を流出口４から燃料タンク７内に流出させる。しかし、燃料供給パイプ１内に燃料が供給されないときには、バネ４０の付勢力によって、弁体２０が流出口４を閉塞するので、燃料タンク７内の圧力等によって、燃料が給油口から吹き返すのを防止する。

そして、本発明においては、前記バネ４０が、燃料供給パイプ１側に固定された支軸３２に装着されており、弁体２０には、コ字状部４２による弾性力のみ加わって閉塞しているため、支軸３２にバネ４０の反力が作用しても、それによって弁体２０が変形したり、傾いたりすることはなく、その結果、弁体２０と流出口４とのシール性を良好に維持することができる。また、ガタ付き防止のために支軸とその嵌合部との寸法精度を厳密にする必要がなくなるので、成形精度に対する許容度が高まり、歩留まりを向上させることができる。

ところで、ヒンジ部２２の凹部２２ａへの支軸３２の嵌合を可能とし、かつ、弁体２０の回動がスムーズになされるようにするため、ヒンジ部２２の凹部２２ａの内径は、支軸３２の外径に対して、通常はやや大きめに設定されている。

このため、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、弁体２０のシール面２０ａとヒンジ部２２の凹部２２ａとの最短長さをｇとし、流出口４の弁座４ｂと支軸３２との最短長さをｈとすると、ｇ＝ｈとすることは実際には困難である。

そして、ｇ＞ｈの場合は、弁体２０が回動する途中で、ヒンジ部２２側のシール面２０ａの角部が弁座４ｂに当接してしまうため、図９（ａ）と同じ状態になり、シール性が低下してしまう。

しかしながら、本発明においては、ｇ＜ｈの場合には、ヒンジ部２２の凹部２２ａと支軸３２との間のクリアランスの範囲内で、図６（ｃ）に示すように、弁体２０のシール面２０ａを、弁座４ｂに密接させることが可能となる。

すなわち、本発明では、支軸３２と弁体２０とが別体であるため、弁体２０は、バネ４０による閉じる方向への付勢力だけを受け、バネ４０の反力は作用せず、弁座４ｂから浮き上がる力は作用しない。このため、ヒンジ部２２の凹部２２ａと支軸３２との間のクリアランスの範囲内で、弁体２０は、弁座４ｂに密接することができる。その結果、本発明では、部品の寸法精度をそれほど高めなくても、弁体と燃料供給パイプの流出口とのシール性能を良好に維持できる。

なお、ヒンジ部２２の凹部２２ａと支軸３２との間のクリアランスは、通常は０．５〜
１ｍｍ程度設けられる。

本発明の燃料逆流防止弁は、燃料タンクに取付けられる燃料供給パイプの流出口に設けられる燃料逆流防止弁に好適に利用することができる。

燃料供給パイプに設けた本発明の燃料逆流防止弁の一実施形態を示す分解斜視図である。同燃料逆流防止弁の斜視図である。同燃料逆流防止弁を設けた燃料供給パイプの斜視図である。同燃料逆流防止弁の動作を説明する説明図である。同燃料逆流防止弁を設けた燃料供給パイプを燃料タンクに取付けた状態を示す説明図である。同燃料逆流防止弁を構成する弁体、ブラケット部近傍、及びそれらを取付けた状態の説明図である。従来の燃料逆流防止弁の一例を示す斜視図である。従来の燃料逆流防止弁を構成する弁体、軸部、及びそれらを取付けた状態の説明図である。従来の燃料逆流防止弁のシール性能が低下してしまう場合の動作を示す説明図である。

符号の説明

１燃料供給パイプ
４流出口
１０燃料逆流防止弁
２０弁体
２２ヒンジ部
３２支軸
４０バネ

Claims

燃料供給パイプの流出口に対して開閉可能に取付けられて、常時はバネによって閉じる方向に付勢された弁体を備えた燃料逆流防止弁において、前記弁体の回動支点となる支軸が前記燃料供給パイプ側に固定されて設けられ、前記弁体には該支軸に対して回動可能に嵌着する凹部を有するヒンジ部が設けられ、前記弁体は前記ヒンジ部によって前記支軸に対して回動可能に取付けられ、前記バネは前記支軸に装着されると共に前記弁体に弾性的に圧接されて、前記弁体を閉じる方向に付勢していることを特徴とする燃料逆流防止弁。
前記パイプ及び弁体は、補強材を含有するポリアミド系樹脂で形成されており、前記パイプの補強材はガラス繊維とされ、前記弁体の補強材は珪酸カルシウムとされている請求項１記載の燃料逆流防止弁。